In der Softwareentwicklung stehen Software- und Systemarchitekten heutzutage oft vor der Entscheidung zwischen einem monolithischen Aufbau oder Microservices. In diesem Blogpost wird erl\u00e4utert, was ein Monolith und Microservice sind und welche Vor- und Nachteilen diese mit sich bringen. Zudem wird ein Blick in die Wirtschaft gewagt, um den aktuellen Trend zu analysieren, sodass die Frage beantwortet werden kann, ob modulare Monolithen die Zukunft aus der Vergangenheit sind.<\/p>\n\n\n\n
Ein Monolith in der Natur wird oft als gro\u00dfes, massives und unteilbares Gestein bezeichnet. Diese Eigenschaften besitzen auch monolithische Architekturen in der Softwareentwicklung.<\/p>\n\n\n\n
Ein monolithisches System charakterisiert sich dadurch, dass s\u00e4mtliche Komponenten und Funktionen innerhalb einer einzigen zusammenh\u00e4ngenden Codebasis implementiert sind. Komponenten wie Benutzeroberfl\u00e4che, Anwendungslogik oder Datenbankzugriffe sind eng miteinander verkn\u00fcpft und agieren als eine Einheit.[1]<\/a><\/p>\n\n\n\n Dies bietet einige Vor- und Nachteile. Bei weniger komplexen Anwendungen ist eine monolithische Architektur \u00fcbersichtlich und bietet eine hohe Performance, da alle Aufrufe zwischen den Komponenten direkt erfolgen und keine Netzwerklatenz entsteht.[2]<\/a> Zudem ist die Software \u201eself-contained\u201c[3]<\/a>, was die Sicherheitsma\u00dfnahmen einschr\u00e4nkt und die Software besser testbar macht.[4]<\/a> Bei steigender Komplexit\u00e4t, kann die Codebasis jedoch sehr schnell sehr gro\u00df werden. Die Weiterentwicklung der Anwendung wird bei steigender Komplexit\u00e4t exponentiell zeit- und somit auch kostenintensiv. Dieser Aspekt verleitete einige Unternehmen Anfang der 2010er Jahre zu Microservices zu wechseln. Netflix, Amazon oder Facebook sind die bekanntesten Beispiele.[5]<\/a><\/p>\n\n\n\n Im Gegensatz zur monolithischen Architektur basieren Microservice-Architekturen auf mehreren kleinen, unabh\u00e4ngigen Diensten \u2013 daher auch der Name \u201eMicroservices\u201c. Diese Dienste oder auch Services sind eigenst\u00e4ndig und kommunizieren \u00fcber leichtgewichtige Mechanismen wie API. Die einzelnen Dienste separieren spezifische Funktionen, wie zum Beispiel Benutzeroberfl\u00e4chen oder Datenbankzugriffe. [6]<\/a><\/p>\n\n\n\n Microservices bieten mehr Flexibilit\u00e4t und Skalierbarkeit als ein rein monolithischer Ansatz, da die einzelnen Dienste unabh\u00e4ngig voneinander weiterentwickelt werden k\u00f6nnen. So k\u00f6nnen bei gro\u00dfen Anwendungen das Prinzip des Continuous Integration angewendet werden, um schneller und effektiver Updates zu releasen, da nicht das gesamte System angepasst werden muss.[7]<\/a> Zudem bieten Microservices mehr Toleranz f\u00fcr den Benutzer, da nur einzelne Funktionen bei einem Ausfall betroffen sind und nicht das ganze System zusammenbricht.[8]<\/a><\/p>\n\n\n\n Auf der anderen Seite bringen Microservices auch Herausforderungen mit sich. Eine verteilte Datenspeicherung erh\u00f6ht die Komplexit\u00e4t der Anwendung, wodurch auch das Testen aufwendiger wird. Im Vergleich zu monolithischen Architekturen, ben\u00f6tigen Microservices einen hohen Ressourcen verbrauch hinsichtlich Netzwerk- und Rechenleistung. Dieser erh\u00f6hte Ressourcenverbrauch muss jedoch immer im Kontext der Anwendungsgr\u00f6\u00dfe betrachtet werden.[9]<\/a><\/p>\n\n\n\n Wie bereits angedeutet vollbrachten viele gro\u00dfe Unternehmen die Migration zu Microservices, jedoch nicht alle mit dem erw\u00fcnschten Erfolg. Amazon Prime Video ist eines davon. Amazon arbeitete mit AWS-step-functions und Lambda Funktionen, welches eine schnelle Entwicklung erm\u00f6glichte. H\u00e4ufige Status\u00fcberg\u00e4nge der step-functions f\u00fchrten zu enormen Kosten. So entschied sich Amazon Prime Video zu einer Migration zur\u00fcck zu einer monolithischen Architektur. Die direkte Datenverarbeitung im Speicher erwies sich als kosteneffizienter als eine externe Speicherl\u00f6sung, sodass die Umstellung zu einer Kostenreduktion von 90% f\u00fchrte.[10]<\/a><\/p>\n\n\n\n Andere Unternehmen wie Istio[11]<\/a>, Segment[12]<\/a> oder InVision[13]<\/a> hatten \u00e4hnliche Probleme, welche mit einer Migration zur\u00fcck zu Monolithen behoben werden konnten.[14]<\/a> Als Reaktion durch die Probleme von Microservices und herk\u00f6mmlicher Monolithen entstanden modulare Monolithen als Hybridl\u00f6sung. Sie kombinieren die Vorteile beider Architekturen, indem sie eine einheitliche Codebasis wie bei konventionellen Monolithen benutzen. Innerhalb des Monoliths wird jedoch mit klar abgegrenzten Modulen gearbeitet, die wie bei Microservices \u00fcber APIs kommunizieren. Die Physischen grenzen der jeweiligen Deployments von Microservice werden somit in logische Grenzen zwischen den Modulen umgewandelt.[15]<\/a><\/p>\n\n\n\n In den letzten Jahren ist die Pr\u00e4senz von modularen Monolithen in der Wirtschaft immer deutlicher geworden. Besonders durch das Open-Source-Framework \u201eService Weaver\u201c von Google tr\u00e4gt dazu bei, da das Framework die Implementierung von modulare Monolithen erm\u00f6glicht.[16]<\/a> [1]<\/a> Vgl. https:\/\/builtbright.io\/de\/lexikon\/monolith\/ (Zugriff am 12.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [2]<\/a> Vgl. https:\/\/www.studysmarter.de\/ausbildung\/ausbildung-in-it\/fachinformatiker-anwendungsentwicklung\/monolithische-architektur\/ (Zugriff am 12.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [3]<\/a> Anwendung, bei der alle notwendigen Komponenten in sich vereint. Sie ben\u00f6tigt keine externen Systeme oder Abh\u00e4ngigkeiten, um lauff\u00e4hig zu sein (Zugriff am 12.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [4]<\/a> https:\/\/www.agile-academy.com\/en\/agile-dictionary\/monolithic-architecture\/ (Zugriff am 13.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [5]<\/a> https:\/\/www.f5.com\/company\/blog\/nginx\/microservices-at-netflix-architectural-best-practices (Zugriff am 13.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [6]<\/a> Vgl. https:\/\/www.thoughtworks.com\/insights\/blog\/microservices-nutshell (Zugriff am 19.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [7]<\/a> Vgl. https:\/\/martinfowler.com\/articles\/continuousIntegration.html (Zugriff am 19.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [8]<\/a> Vgl. \u201cArchitectural Patterns for Microservices: A Systematic Mapping Study\u201c https:\/\/www.scitepress.org\/papers\/2018\/67983\/67983.pdf S.221 (Zugriff am 20.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [9]<\/a> Vgl. \u201eThe Pains and Gains of Microservices: A Systematic Grey Literature Review\u201c, https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/327923070_The_Pains_and_Gains_of_Microservices_A_Systematic_Grey_Literature_Review (Zugriff am 20.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [10]<\/a> https:\/\/web.archive.org\/web\/20240223075245\/https:\/\/www.primevideotech.com\/video-streaming\/scaling-up-the-prime-video-audio-video-monitoring-service-and-reducing-costs-by-90 (Zugriff am 24.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [11]<\/a> https:\/\/blog.christianposta.com\/microservices\/istio-as-an-example-of-when-not-to-do-microservices\/ (Zugriff am 24.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [12]<\/a> https:\/\/segment.com\/blog\/goodbye-microservices\/ (Zugriff am 24.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [13]<\/a> https:\/\/www.bennadel.com\/blog\/3944-why-ive-been-merging-microservices-back-into-the-monolith-at-invision.htm (Zugriff am 24.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [14]<\/a> Vgl. \u201eBack to the Future: From Microservice to Monolith\u201c https:\/\/arxiv.org\/abs\/2308.15281 (Zugriff am 25.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [15]<\/a> Vgl. https:\/\/www.milanjovanovic.tech\/blog\/what-is-a-modular-monolith (Zugriff am 25.02.2025)<\/p>\n\n\n\n [16]<\/a> https:\/\/opensource.googleblog.com\/2023\/03\/introducing-service-weaver-framework-for-writing-distributed-applications.html (Zugriff am 25.02.2025)<\/p>\n\n\n\nMicroservices<\/h2>\n\n\n\n
Blick in die Wirtschaft<\/h2>\n\n\n\n
Heutzutage setzen Unternehmen wie Shopify[17]<\/a>, Appsmith, Gusto und PlayTech erfolgreich auf modulare Monolithe.[18]<\/a> Jedoch ist eine Migration zu modularen Monolithen sehr spezifisch und nicht f\u00fcr alle Use Cases und Unternehmen sinnvoll. Daher stellt sich die Frage, ob der Trend weiter in Richtung modulare Monolithen geht oder ob dieser L\u00f6sungsansatz wieder zur\u00fcck zu Microservices geht. Letzten Endes sehen modulare Monolithen nach dem aktuellen wissenschaftlichen Stand zuversichtlich aus, dennoch wird die Zukunft sagen, welche Architektur sich auf Dauer durchsetzen wird. <\/p>\n\n\n\n
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